俄罗斯科学与高等教育部近日发布消息,莫斯科与喀山的研究团队成功研发出一种新型单原子电催化剂,用于从水溶液中高效生产高纯度氢气。该成果标志着俄罗斯在绿色氢能关键材料领域取得重要突破,有望大幅降低氢能生产成本。
据官方通报,这种新型催化剂以钌为核心,具有独特的三维结构,能在碳材料表面形成动态层。相比传统依赖铂族金属的制氢设备,该技术能显著减少贵金属用量,同时提升高纯度氢气生产装置的经济效率。目前,高纯度氢气被视为重要的“绿色燃料”和现代化工基础原料,但现有电解水制氢技术因依赖昂贵的铂族金属而成本高昂。
钌虽同属铂族金属,但其衍生物作为单原子电催化剂展现出更优性能。研究团队通过创新工艺,利用钌离子在碳材料表面实现强吸附特性,开发出高效催化体系。该设计不仅优化了高纯度氢气发生器中的碳阴极质量,更将铂族金属消耗量降低数倍。相关研究成果已发表于国际知名期刊《Dalton Transactions》。
此次研究由俄罗斯科学院多个顶尖机构联合完成,包括科纳科夫无机化学研究所、涅斯梅亚诺夫有机化合物研究所、库尔恰托夫核研究所、阿尔博佐夫有机与物理化学研究所,以及俄罗斯石油天然气古宾金大学。项目获得俄罗斯科学与高等教育部“稀有金属原料合理利用”专项计划资金支持,体现了国家对战略能源技术的重视。
对于中国氢能产业而言,俄罗斯在单原子催化材料上的突破提供了重要参考,未来可关注非铂族金属催化剂在绿氢制备中的规模化应用潜力,这或许将重塑全球氢能产业链的成本格局。
